LNG加气站危险特性与防护措施研究

LNG加气站危险特性与防护措施研究

汤云普 ,赵媛媛

济宁华润燃气有限公司，济宁市建筑设计研究院  山东省  272000

摘要：液化天然气属于清洁能源，具有十分突出的应用价值，但与此同时其也具有易燃易爆等安全风险，稍有不慎就可能发生安全事故，在影响加气站本身的基础上，还可能给周边人们带来人身财产的威胁和损失。在这种情况下，必须要结合液化天然气加气站的各种危险特性，以发生过的安全事故为基础，明确行之有效的防护措施，避免不必要的损失与风险。

关键词：LNG加气站；危险特性；防护措施

1 LNG 加气站泄漏安全风险分析

液化天然气的加气站包括大量设施，而其中最重要的设备主要为 LNG 储罐、低温潜液泵、加液机以及相关配套的低温管线及阀门，以及 PLC 自动控制系统及相关的安全配套设施等。LNG 加气站的安全风险主要来自天然气本身，一旦发生泄漏，液化天然气可能会给周边的设施设备、工作人员等带来一定的损伤。想要采取措施对此类安全风险进行控制，就必须要首先了解液化天然气加气站的诸多安全风险来源。

1.1 LNG 介质风险

天然气是十分重要的自然资源之一，它的主要成分为具有可燃性的甲烷，在-162 ℃的条件下，该物质将会从气体转化为液体状态。而介质本身带来的安全风险可以从以下几方面来理解：第一，液化天然气加气站发生泄漏事故的情况下，液化天然气将会迅速气化并吸收大量热量。此时如果站内有明火，其就会大面积燃烧甚至发生爆炸。第二，液化天然气本身的温度非常低，在没有做好保护措施就解除液化天然气的情况下，超低温的天然气混合物将会在工作人员的皮肤上迅速液化凝结，造成皮肤和设备粘连、皮肤组织冻伤、皮肤组织撕裂等一系列后果，如果不能得到及时妥善的处理，还可能导致更加严重的问题。为了保证液化天然气始终能保持液体状态，其储罐周边的环境温度必须要长时间保持在-10 ℃左右，在没有防护措施的情况下，可能会给工作人员带来低温麻醉、心脏骤停等风险，所以需要长期工作在储罐周边的人员必须要严格遵守规定并做好保护措施。第三，在液化天然气加气站发生泄漏以后，大量液化天然气迅速气化，导致加气站周边的空气含氧量越来越低，可能会导致工作人员陷入呼吸困难的状态，如果不能得到及时救助，也可能导致一定伤害。从整体上看，LNG 介质本身存在的危险对相关工作开展造成了严重阻碍，有关部门应当高度重视，对该介质的实际特点进行分析，在实际工作中采取有效措施来规避重大安全生产事故发生。

1.2 LNG 槽车泄漏风险

液化天然气往往需要通过槽车运输到加气站，但是在运输时间过长、迟迟得不到卸车的情况下，槽车内的液化天然气会逐渐蒸发，导致槽车内部的压力不断增加，天然气则会从槽车设备的缝隙当中溢出，进而给周边的工作人员和设施设备等造成一定损害。特别是在周边存在火源的情况下，更是可能发生爆炸，导致不可挽回的严重后果。根据相关部门统计研究表明，近几年以来 LNG 槽车泄漏事件数量不断增加，严重威胁人身物安全，也会让相关单位蒙受巨大经济损失。

1.3潜液泵及管线泄漏风险

在接收和卸车的过程中，工作人员是否按照要求进行操作，也在一定程度上决定着其安全性。比如在液化天然气体积超出储罐标准安全容量的情况下，其就可能从潜液泵或管线薄弱环节泄漏出来，进而导致安全隐患。因此天然气加气站有关方面应当加强对潜液泵的管理，同时对管线进行合理布设，最大程度避免管线泄漏问题发生，为天然气加气站正常运行提供安全稳定环境。与此同时，天然气加气站领导人员还应深入工作现场，督促相关人员对管线进行全面排查，通过有效排查能够发现管线在运行过程中可能存在的问题。

2 LNG 加气站的防护措施

2.1 针对低温危害特性的防护措施

液化天然气的低温特性会导致一系列安全事故，而采取以下措施对其进行防护可谓是势在必行。第一，要对液化天然气储罐和运输管道的材料进行筛选，选择具有突出抗低温性能的材料进行制作，避免材料本身性能较差而发生开裂、无法绝热等一系列问题。与此同时，在选择材料的过程中，要充分考虑到天然气储存以及运输的具体情况，根据实际情况选择相应的材料。同时考虑材料的性价比，避免让相关单位承受巨大的经济成本。第二，要根据液化天然气加气站的具体设计方案，在储罐周边设置防护堤，以最大程度地降低发生安全事故的可能性。在设置防护堤过程中，相关部门要积极调查周围环境，与周边居民进行有效交流以及沟通，最大程度避免冲突发生，全面提升天然气加气站的安全性。第三，在设计加气站的过程中，对储罐外层结构、基础设施结构等进行优化，选用优质高抗冻性的混凝土材料进行建设。特别是储罐钢支座更是需要单独进行耐低温处理，使之在超低温的条件下也能发挥应有的作用。在对结构进行建设过程中，施工人员要选择符合相关标准的材料，同时严格按照操作流程进行有关工作，进一步提升工程质量。第四，要根据加气站传输管道的实际走向等，调整配管设计方案，需要进行柔性计算并充分考虑冷收缩问题，避免大量使用固定支架，尽可能提升管道材料的耐低温效果。第五，要结合液化天然气加气站可能存在的低温条件提前规划布局，在尚未发生安全事故的情况下配置低温环境下的应急抢险装备，以备不时之需，将可能导致的安全后果降到最低。因此，施工人员以及设计人员通过采取一系列手段，在一定程度上能够避免天然气低温特性所带来的危害，对维护天然气加气站安全具有重要现实意义。同时，有关部门也应高度重视，投入人力及物力，避免在天然气加气站运行过程中发生重大安全生产事故。

2.2 针对翻滚危害应采取的防护措施

翻滚危害可能导致的问题十分严重，采取措施规避翻滚特性带来的一系列安全事故，具有一定的现实意义。第一，要根据液化天然气的密度对其进行分门别类的储存，将不同密度的液化天然气存放在不同的储罐中，在加气站规模较小、储罐数量比较少的情况下，则可以根据液化天然气的密度制定合理的卸液流程。密度较大的液化天然气从上部进入，密度较小的液化天然气从下部进入，尽最大可能避免二者发生对流的可能性。通过对液化天然气的分类储存，能够避免天然气发生翻滚危害，最大程度维护工作人员的安全。第二，加气站内长时间储存且没有对外开放的储罐，普遍具有一定的安全风险，因此必须要定期安排工作人员对这类储罐进行倒罐处理，有条件的情况下则可以利用低温泵使罐内 LNG 从下部循环到上部，避免发生翻滚危害。天然气加气站有关人员应对该项工作高度认识，加强对员工的宣传以及教育工作，鼓励员工不断履职尽责为实现天然气运输以及储存安全贡献自身力量。

2.3 针对RTP 的防护措施

快速相变危害特性是不容忽视的 LNG 加气站危险特性之一，从提升设备养护管理等方面入手，安排工作人员定期对设备进行检查，发现其中存在的安全隐患并及时进行处理，确保储罐等设备完整性，避免液化天然气泄漏导致的一系列问题。另外，还需要对液化天然气拦蓄区的雨水排放系统进行合理设计，制定液化天然气拦蓄区 (集液池等) 雨水的排水措施，每隔一段时间对排放集液池中的雨水进行集中处理，从根本上降低液化天然气发生快速相变的可能性。通过对排放雨水的有效处理，能够在一定程度上避免雨水与天然气混合，在确保天然气品质的同时也能够进一步维护整个系统的安全。因此，天然气加气站有关方面应根据各个站点的实际情况，运用科学合理的方式对雨水排水设施进行有效设计。
结语

LNG的危险特性和其承载装置设备、工艺流程的复杂性，给企业安全平稳运行带来巨大挑战。加强LNG加气站安全与损耗影响因素的分析，制定科学合理的控制对策，便于精准施策，保障安全生产，促进企业可持续、高质量发展。

参考文献

[1] 岑康，李欢，王咏龙，等. LNG 加气站工艺危害分析[J]. 煤气与热力，2022，42(02)：37-40.

[2] 刘易麟. LNG 加气站电气设计[J]. 新型工业化，2020，10(07)：37-39.

[3] 刘黎廉. LNG 加气站建设风险及规避对策[J].建材与装饰，2020 (17)：190，194.